Une approche multi-échelles de la rhéologie des suspensions concentrées de fibres

Ce travail présente une étude de la rhéologie de suspensions de fibres concentrées baignant dans une matrice de type fluide en loi puissance. La méthode d’homogénéisation des structures discrètes est utilisée pour passer de la physique à l’échelle des fibres au comportement macroscopique de la suspension. Cette approche permet de réaliser des expériences de « rhéométrie numérique » sur des volumes élémentaires représentatifs de la suspension afin d’en étudier les propriétés macroscopiques. Les simulations soulignent le rôle prépondérant de l’orientation et de la concentration en fibres, et du comportement de la matrice. ---------------------------------------------------------- The rheology of concentrated fibers in power-law fluids is investigated by upscaling the physics at the fiber scale. The homogenisation method for discrete structures is used to carry out a quantitative study of concentrated fiber suspensions with planar fiber orientation, performing “numerical rheometry experiments" on representative elementary volumes of fiber suspensions. The simulations underline the significant influence of the fiber volume fraction and orientation, as well as the non-Newtonian properties of the suspending fluid on the resulting macroscopic rheological behaviour.